MVP ARCHIVE HISTORY | Energy : Oil Age EX : Gasoline Engine vs Diesel Engine / ガソリンエンジンとディーゼルエンジン


ガソリンエンジンとディーゼルエンジン
共通する基本構造
両者とも、同様の基本構造を持つ。
・シリンダー
・ピストン
・コンロッド
・クランクシャフト
・吸気・圧縮・燃焼・排気
燃焼によって発生した高温・高圧ガスがピストンを押し下げ、その往復運動を回転運動へ変換して動力を得る点は共通している。
違いは、「 どのように燃焼させるか 」にある。
ガソリンエンジン
ガソリンエンジンでは、吸気時にガソリンと空気を混合し、その混合気を圧縮、十分に圧縮したあと、点火プラグが電気火花を発生させ、燃焼を開始するため、ガソリンエンジンは 火花点火機関( Spark Ignition Engine )と呼ばれる。
燃焼は比較的穏やかで、高い回転数まで回しやすい。
軽量で静粛性にも優れることから、乗用車やオートバイ、小型航空機などへ広く利用されている。
ディーゼルエンジン
ディーゼルエンジンでは、最初に空気だけをシリンダーへ吸い込み、高い圧力まで圧縮、圧縮された空気は非常に高温になり、その中へ軽油を噴射すると、燃料は自然に着火する。
この方式は 圧縮着火機関( Compression Ignition Engine )と呼ばれる。
高い圧縮比を利用するため、燃料エネルギーを効率よく仕事へ変換できる。
燃料の違い
ガソリンは揮発しやすく、空気と混ざりやすく、火花による点火に適する。
一方、軽油は揮発しにくいが、高温の空気中へ噴射すると自然に着火する。
燃料そのものの性質が、エンジンの仕組みを決めている。
出力特性
ガソリンエンジンは高回転まで回しやすく、高速走行や加速性能に優れる。
ディーゼルエンジンは低回転から大きな力( トルク )を発生できるそのため、重い荷物を運ぶ車両や大型機械に向いている。
同じ排気量で比較すると、「 ガソリン:高回転・高出力型 」「 ディーゼル:低回転・高トルク型 」という特徴がある。
燃費と熱効率
一般にディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンより熱効率が高い。
高い圧縮比によって燃料を効率よく燃焼できるため、燃費も優れる。
長距離輸送や大型車両でディーゼルが多く採用される理由の一つである。
排出ガス
ガソリンエンジン : 一酸化炭素( CO )・未燃焼炭化水素( HC )
ディーゼルエンジン : 窒素酸化物( NOx )・粒子状物質( PM )
三元触媒の排出ガス低減技術が広く利用されている。
・DPF( ディーゼル微粒子フィルター )
・SCR( 尿素SCR )
・EGR( 排気再循環 )
主な用途
ガソリンエンジン
乗用車・オートバイ・小型航空機・小型発電機・芝刈機など
※軽量で高回転性能が求められる用途に向いている。
ディーゼルエンジン
トラック・バス・建設機械・農業機械・船舶・鉄道車両・非常用発電機
※高トルクと燃費が重視される用途で広く利用されている。
電動化との関係
近年は電気モーターへの移行が進んでいる。
電気モーターは低速から大きなトルクを発生でき、構造も比較的単純。
一方、ガソリン・ディーゼルの両エンジンは、液体燃料が持つ高いエネルギー密度という利点を持つ。
そのため大型輸送、船舶、建設機械、航空分野では、現在も重要な動力源であり続けている。
Archive Point
ガソリンエンジンとディーゼルエンジンは、どちらも燃料を機関内部で燃焼させる内燃機関である。
両者は競合する技術ではなく、それぞれの特性に応じて用途を分担しながら、現代の交通・物流・産業を支えている。

